## UJI KINERJA PROTOTIPE ALAT PEMBERSIH GABAH
[TESTING OF MECHANICAL SEPARATION EQUIPMENT GRAIN PROTOTYPE]
Oleh : Yadi Sudirman 1 , Sri Waluyo 2 , Warji 3
1) Mahasiswa S1 Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung
2,3) Staf Pengajar Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung  komunikasi penulis, email : -
Naskah ini diterima pada 27 Desember 2013; revisi pada 29 Januari 2014; disetujui untuk dipublikasikan pada 30 Januari 2014

## ABSTRACT
Separation of paddy from empty grains and unexpected materials is one step in post harvest handlings done usually after cutting.  This step is acquired to have the high quality of paddy.  Separation that conventionally done by farmers, in general, is inefficient and can pose difficulties such us: high losses, high energy need, time consuming  and  depend  on  weather.    Application  of  separation  machine  is  needed  as  an  alternatif  to overcome to those difficulties.  The purpose of this test is to determine the capacity and efficiency of work time  required.  The  research  was  done  in  some  steps:  design  of  the  equipment,  manufacturing,  testing  and finally, data analysis.  The test was conducted in 3 levels of wind mover: 850 rpm, 1070 rpm and 1300 rpm. Observation was focused on the percentage of empty grain, duration of separation and work capacity.  From the results, it can be concluded that the best wind mover  for  separation was 1070 rpm.  It could separate filled  and  empty  grain  effectively  at  96,06%.    The  average  of  work  capacity  of  the  equipment  was  127,07 kg/hour.
Keywords: Separation, rpm, Paddy.

## ABSTRAK
Pembersihan gabah adalah proses memisahkan antara gabah isi dan gabah kosong serta materi yang tidak diinginkan.  Proses pemisahan secara tradisional kurang efisien karena dapat menimbulkan kesukaran- kesukaran seperti kehilangan ( losses ), membutuhkan tenaga yang besar, waktu yang relatif lama, tempat yang luas, serta bergantung pada keadaan cuaca.  Pemakaian sistem pemisahan buatan diperlukan sebagai alternatif untuk mengatasi kesukaran tersebut.  Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kapasitas kerja dan efisiensi waktu dibutuhkan.  Metode pengujian  meliputi beberapa tahap yaitu pengujian hasil kerja alat, pengamatan dan pengolahan data.  Pengujian alat dilakukan dengan 3 tingkat kecepatan putar yaitu  850  rpm,  1.070  rpm  dan  1.300  rpm.    Pengamatan  dilakukan  terhadap  persentase  gabah  bernas, persentase  gabah  hampa,  lama  pembersihan  dan  kapasitas  kerja  alat.    Langkah  pertama  adalah mempersiapkan alat pembersih gabah dan menyiapkan gabah bernas yang telah dicampur dengan gabah hampa.  Langkah selanjutnya menghidupkan kipas listrik sesuai dengan kecepatan putar yang diinginkan dan  mengumpankan  bahan  untuk  dibersihkan  secara  bertahap.    Proses  pemasukan  bahan  dimasukkan jumlah  sampel  bahan  ke  dalam  ruang  pengumpan  ( hopper ),  selanjutnya  bahan  akan  masuk  ke  dalam ruang  pembersihan  dan  akan  jatuh  ke  dalam  kotak  yang  terletak  di  bawah hopper .    Kotak  diletakkan sejajar dengan arah aliran udara dan berjumlah 5 kotak.  Setelah gabah dibersihkan, gabah dipilah-pilah secara  manual  menjadi  gabah  bernas  dan  gabah  hampa  pada  masing-masing  kotak.    Kecepatan  putar optimum  untuk  membersihkan  gabah  adalah  kecepatan  putar  1.070  rpm  dengan    persentase  gabah bernas terpisah baik dengan gabah hampa rata-rata sebesar 96,06% dan memliki waktu rata-rata sebesar 28,33 detik.  Alat pembersih gabah ini memiliki kapasitas kerja rata-rata sebesar 127,07 kg gabah/jam.
Kata Kunci : Pemisahan padi, rpm, Gabah.

## I. PENDAHULUAN
Padi  merupakan  tanaman  pangan  berupa rumput  berumpun.    Tanaman  pertanian kuno  berasal  dari  dua  benua  yaitu  Asia  dan Afrika  (pada  bagian  barat  tropis  dan subtropis).  Fosil  butir  padi  dan  gabah ditemukan di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar  100-800  SM.    Selain  Cina  dan  India, beberapa  wilayah  asal  padi  adalah, Bangladesh  Utara,  Burma,  Thailand,  Laos, Vietnam (Anonim, 2010).
Penanganan  pasca  panen  padi  meliputi beberapa  tahap  kegiatan yaitu  penumpukan sementara  di  lahan  sawah,  pengumpulan padi  di  tempat  perontokan,  penundaan perontokan, perontokan, pengangkutan gabah  ke  rumah  petani,  pengeringan  gabah, pengemasan  dan  penyimpanan  gabah, penggilingan, pengemasan dan penyimpanan beras.    Setelah  gabah  dirontok,  kualitas gabah dipandang dari segi kemurnian gabah mengalami  penurunan  dan  belum  memadai untuk  dipasarkan.    Penurunan  kualitas tersebut disebabkan gabah masih tercampur dengan  kotoran-kotoran  yang  berasal  dari gabah  hampa,  tangkai  atau  bagian  lain  dari gabah,  biji  dari  varietas  lain,  gulma  dan kotoran lain yang terbawa pada waktu panen (Prasetyo, 2003).
Proses  pemisahan  yang  dilakukan  oleh industri  rumah  tangga  masih  dilakukan dengan  cara  tradisional,  yaitu  butiran- butiran  diletakkan  dalam  tampah  kemudian digerakkan  dengan  kedua  tangan  mengikuti ayunan  arah  naik  turun  secara  berulang, sehingga  kapasitas  yang  dicapai  hanya  6 kg/jam oleh satu orang tenaga kerja.  Proses pemisahan dan pembersihan cara tradisional tersebut  dirasakan  kurang  efisien,  oleh karena  itu  perlu  perbaikan  secara  mekanis, agar  kapasitas  persatuan  waktu  dapat ditingkatkan.    Dengan  demikian  diharapkan peluang pasar menjadi lebih besar dan pada akhirnya  bernilai  ekonomis  (Rofarsyam, 2008).
Pemisahan  mekanis  merupakan  suatu  cara pemisahan  antar  dua  komponen  atau  lebih
yang dilakukan dengan cara mekanis. Dalam praktek pemisahan tersebut dapat dilakukan dengan sedimentasi (pengendapan), sentrifugasi  dan  filtrasi  (penyaringan)  dan lain sebagainya (Earle, 1969).
Selain  itu  ada  pemisah  gabah  gravitasi berdasar berat jenis bahan. Alat pemisah ini didasarkan  pada  dua  keadaan  yaitu kemampuan  butiran  mengalir  ke  bawah pada  bidang  miring  dan  pengaruh  angkat atau  pengambangan  yang  dihasilkan  oleh gerakan  udara  ke  atas.    Pembersihan, penyortiran  dan  penggolongan  mutu  akhir atau  klasifikasi  hasil  dilakukan  berdasarkan sifat-sifat bahan antara lain : ukuran, bentuk, berat  jenis  dan  sifat  permukaan  (Mohsenin, 1986).
Sementara  menurut  (Henderson  dan  Perry,
1976), pembersihan, pemisahan dan pembagian  adalah  tujuan  akhir  dari pengkelasan  suatu  produk  dimana  sangat tergantung  dari  ukuran,  bentuk  spesific gravity  dan  karakteristik  permukaan  suatu bijian.
Proses  pemisahan  biji-bijian/benih  pada umumnya  menggunakan  prinsip  perbedaan berat  antara  biji-bijian  tersebut  dengan kotoran  maupun  benda  lain  yang  akan dibuang  atau  dipisahkan,  dimana  tenaga yang  digunakan  adalah  hembusan  udara. Pembersihan  dengan  hembusan  udara  akan optimum  apabila  hembusan  udara  yang digunakan sesuai dengan kecepatan terminal ( terminal  velocity )  biji-bijian  tersebut (Khalid, 1991).

## II.  BAHAN DAN METODE

## 2.1. Alat Pembersih Gabah
Nama                     : Alat Pembersih Gabah
Dimensi : (70× 40 × 96) cm Sumber Tenaga  : Kipas listrik Putaran Kipas     : 800 – 1.300 rpm Kapasitas Kerja  : 127,07 kg gabah/jam

## 2.2. Bagian Alat
1. Saluran Pengumpan ( Hopper ) Bagian hopper terbuat dari besi plat dengan ukuran  lubang  hopper  sebesar  22  x  22  cm, tinggi  16  cm  berfungsi  tempat  masuknya gabah ke dalam ruang pembersihan.
2. Kipas Listrik
Sumber  tenaga  penggerak  yang  digunakan oleh  alat  pembersih  gabah  ini  adalah  kipas listrik.
3. Kotak Penampung Kotak  penampung  ini  berfungsi  untuk menampung  gabah  yang  jatuh  dari  ruang pengumpan/hopper.  Pada alat ini terdapat 5 kotak  penampung  yang  diletakkan  sejajar dengan  arah  aliran  udara  yang  dihasilkan oleh  kipas  listrik.    Kotak  berbentuk  persegi panjang  dengan  dimensi  panjang  60  cm, lebar  40  cm,  tinggi  10  cm.    Masing-masing memiliki  panjang  12  cm,  lebar  40  cm  dan tinggi 10 cm.

## 2.3. Mekanisme Pembersihan Gabah
Pengujian alat ini dilaksanakan di Laboratorium  Daya  Alat  Mesin  Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Lampung.  Adapun alat-alat yang. Alat-alat yang digunakan pada uji kinerja alat adalah    stopwatch.    Sedangkan  bahan  yang digunakan untuk pengujian alat ini adalah 1
kg gabah yang terdiri dari gabah bernas dan gabah hampa, dengan komposisi 80% gabah bernas dan 20% gabah hampa.
Langkah  pertama  sebelum  melakukan pembersihan  gabah  adalah  mempersiapkan alat  pembersih  gabah  penggerak  mekanis. Setelah  itu  menyiapkan  gabah  bernas  yang telah  dicampur  dengan  gabah  hampa. Langkah  selanjutnya  menghidupkan  kipas listrik  sesuai  dengan  kecepatan  putar  yang diinginkan dan mengumpankan bahan untuk dibersihkan  secara  bertahap.    Proses pemasukan  bahan  dimasukkan  jumlah sampel  bahan  ke  dalam  ruang  pengumpan (hopper),  selanjutnya  bahan  akan  masuk  ke dalam ruang pembersihan dan akan jatuh ke dalam kotak yang terletak di bawah hopper. Kotak  diletakkan  sejajar  dengan  arah  aliran udara dan berjumlah 5 kotak.  Setelah gabah dibersihkan,  gabah  dipilah-pilah  secara manual  menjadi  gabah  bernas  dan  gabah hampa  pada  masing-masing  kotak.    Pada pengujian alat ini, yang diamati adalah:
Selain itu hasil dari uji kinerja alat pembersih gabah  ini  dilihat  dari  persentase  gabah bernas dan persentase gabah hampa setelah dibersihkan.

## Gambar 1. Ilustrasi alat pembersih gabah
122,75 127.07 125,61 120 121 122 123 124 125 126 127 128 850 rpm 1070 rpm 1300 rpm B er at gab ah (kg) Perlakuan
Kriteria  keberhasilan  adalah  gabah  bernas yang  tercampur  dengan  gabah  hampa  lebih sedikit di masing-masing kotak.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1.  Kapasitas Kerja Alat Pembersih Gabah
Dari  hasil  pengujian  diperoleh  bahwa kapasitas  kerja  untuk  alat  pembersih  gabah ini dapat dilihat pada Gambar 2.
Berdasarkan  pengujian  kapasitas  kerja  alat ini  dilakukan  dengan  membersihkan  1  kg gabah  dalam  sekali  pengumpanan  secara kontinyu  ke  dalam  alat  pembersih  gabah penggerak  mekanis  dan  mencatat  waktu yang diperlukan untuk membersihkan gabah tersebut.    Pengujian  kapasitas  kerja  alat  ini dilakukan  dalam  3  kali  ulangan  dengan menggunakan  3  kecepatan  putar  yang berbeda yaitu 850 rpm, 1.070 rpm dan 1.300 rpm.    Alat  pembersih  gabah  penggerak mekanis  ini  memiliki  kapasitas  kerja  rata- rata  sebesar  127,07  kg  gabah/jam.    Jumlah ini jelas sangat membantu petani dibandingkan melakukan pembersihan gabah secara manual serta lebih menghemat waktu dan tenaga.

## 3.2. Persentase Keberhasilan Uji Sampel
Berdasarkan  pengujian  kinerja  alat  ini dilakukan  dengan  memasukkan  gabah bernas  dan  gabah  hampa  dalam  sekali pengumpanan  dan  mencatat  waktu  yang diperlukan untuk memisahkan antara gabah bernas dan gabah hampa tersebut. Pengujian kinerja alat ini dilakukan dengan menggunakan sampel gabah 9 kg.  Pengujian dilakukan  dengan  memasukkan  1  kg  gabah dan  dilakukan  3  kali  pengulangan  pada masing-masing kecepatan putar kipas listrik. Sampel  gabah  pada  pengujian  merupaka
kombinasi  antara  80%  gabah  bernas  dan 20% gabah hampa.  Persentase keberhasilan uji sampel dapat di lihat pada Tabel 1.
Hasil  uji  kinerja  alat  pembersih  gabah penggerak  mekanis  untuk  kecepatan  putar 850  rpm  memiliki  persentase  rata-rata gabah bernas di masing-masing kotak adalah kotak  1:  0%,  kotak  2:  64,20%,  kotak  3: 15,80%, kotak 4: 0% dan kotak 5: 0%.  Pada kecepatan  putar  1.070  rpm  memiliki persentase rata-rata gabah bernas di masing- masing  kotak  adalah  kotak  1:  0%,  kotak  2: 39,87%,  kotak  3:  40,13%,  kotak  4:  0%  dan kotak  5:  0%.    Dan  pada  kecepatan  putar 1.300  rpm  memiliki  persentase  rata-rata gabah bernas di masing-masing kotak adalah kotak  1:  0%,  kotak  2:  20,53%,  kotak  3: 38,93%, kotak 4: 20,53% dan kotak 5: 0%.

## Gambar 2. Kapasitas kerja alat pembersih gabah penggerak mekanis
0 64,2 15,8 0 0 0 39,87 40,13 0 0 0 20,53 38,93 20,53 0 0 10 20 30 40 50 60 70 kotak 1 kotak 2 kotak 3 kotak 4 kotak 5 % G ab ah Isi Kotak Penampung 850 rpm 1.070 rpm
1.300 rpm
Hasil  pembesihan  untuk  persentase  gabah hampa  rata-rata  dengan  kecepatan  putar 850  rpm  di  masing-masing  kotak  adalah kotak  1:  0%,  kotak  2:  0%,  kotak  3:  14,26%, kotak  4:  3,83%,  kotak  5:  1,33%  dan  di  luar kotak  :  0,56%.    Pada  kecepatan  putar  1.070 rpm  memiliki  persentase  rata-rata  gabah hampa di masing-masing kotak adalah kotak 1: 0%, kotak 2: 0%, kotak 3: 3,93%, kotak 4: 7,53%,  kotak  5:  6,03%  dan  di  luar  kotak  : 2,50%. Dan  pada  kecepatan  putar  1.300  rpm memiliki  persentase  rata-rata  gabah  hampa di masing-masing kotak adalah kotak 1: 0%, kotak 2: 0%, kotak 3: 5,23%, kotak 4: 7,47%, kotak  5:  4,20%  dan  di  luar  kotak  :  3,10%. Berdasarkan persentase dengan menggunakan alat pembersih gabah penggerak  mekanis  ini,  kecepatan  putar 1.070 memiliki persentase yang paling tinggi. Hal  ini  dikarenakan  gabah  bernas  yang tercampur  dengan  gabah  hampa  yaitu 96,06% gabah bernas. Perlakuan 850 rpm 1.070 rpm 1.300 rpm Kotak 1 Bernas 0 0 0 Hampa 0 0 0 Kotak 2 Bernas 64,2 39,8 20,5 Hampa 0 0 0 Kotak 3 Bernas 15,8 40,2 39 Hampa 14,3 4 5,2 Kotak 4 Bernas 0 0 20,5 Hampa 3,8 7,5 7,5 Kotak 5 Bernas 0 0 0 Hampa 1,3 6 4,2 Di luar kotak Bernas 0 0 0 Hampa 0,6 2,5 3,1

## Tabel 1. Persentase keberhasilan pembersihan gabah (%)
Gambar 3. Grafik persentase rata-rata hasil gabah bernas pada tiap kotak
Rata-rata  persentase  hasil  pengujian  alat untuk  pembersihan  gabah  bernas  pada  tiap kotak  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.    Pada pengujian  alat  untuk  kecepatan  putar  yang diuji berpengaruh terhadap hasil pembersihan.    Hasil  pembesihan  untuk persentase  gabah  bernas  rata-rata  dengan kecepatan  putar  aktual  850  rpm  di  masing- masing  kotak  adalah  kotak  1:  0%,  kotak  2: 64,20%,  kotak  3:  15,80%,  kotak  4:  0%  dan kotak 5: 0%.
Hal  tersebut  juga  terjadi  pada  penggunaan kecepatan  putar  aktual  1.070  rpm  dengan persentase gabah bernas rata-rata di masing- masing  kotak  adalah  kotak  1:  0%,  kotak  2: 39,87%,  kotak  3:  40,13%,  kotak  4:  0%  dan kotak 5: 0%.
Hal  berbeda  terjadi  pada  penggunaan dengan  kecepatan  putar  aktual  1.300  rpm dengan persentase gabah bernas rata-rata di masing-masing  kotak  adalah  kotak  1:  0%, kotak  2:  20,53%,  kotak  3:  38,93%,  kotak  4: 20,53% dan kotak 5: 0%.
Kecepatan  putar  yang  diuji  berpengaruh terhadap  kondisi  pembersihan.    Hasil pengujian  alat  untuk  rata-rata  persentase gabah  hampa  dapat  dilihat  pada  Gambar  4, dengan pengujian 3 tingkat kecepatan putar berbeda.
Kondisi  pembersihan  untuk  persentase gabah bernas yang tercampur dengan gabah hampa  rata-rata  dengan  kecepatan  putar aktual  850  rpm  di  masing-masing  kotak adalah  sebesar  kotak  1:  0%,  kotak  2:  0%, kotak 3: 47,44% dan kotak 5: 0%.
Untuk  pengujian  dengan  kecepatan  1.070 rpm,  persentase  gabah  bernas  tercampur gabah hampa di masing-masing kotak adalah sebesar  kotak  1:  0%,  kotak  2:  0%,  kotak  3:
8,92%, kotak 4: 0%  dan kotak 5: 0%.  Hasil
pengujian berbeda untuk persentase kondisi rata-rata  gabah  bernas  tercampur  gabah hampa  di  masing-masing  kotak  dengan kecepatan  putar  1.300  rpm  adalah  sebesar kotak  1:  0%,  kotak  2:  0%,  kotak  3:  12,04%, kotak 4: 26,67% dan kotak 5: 0%.
0 0 14,26 3,83 1,33 0,56 0 0 3,93 7,53 6,03 2,5 0 0 5,23 7,47 4,2 3,1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 kotak 1 kotak 2 kotak 3 kotak 4 kotak 5 kotak∞ % G ab ah K oson g Kotak Penampung 850 rpm 1070 rpm 1300 rpm
Gambar 4. Grafik persentase rata-rata hasil gabah hampa pada tiap kotak

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1. Kesimpulan
1.  Alat pembersih gabah ini menggunakan 3 kecepatan  putar  kipas  listrik  yaitu  850 rpm,  1.070  rpm  dan  1.300  rpm  dan perbedaan kecepatan putar tidak berpengaruh signifikan terhadap kapasitas kerja alat. 2.  Kecepatan  putar  optimum  pada  alat pembersih  gabah  ini  adalah  1.070  rpm yaitu  rata-rata  sebesar  96,06%  gabah bernas  yang  terpisah  baik  dengan  gabah hampa  dan  memiliki  rata-rata  waktu 28,33 detik.
3.  Alat  pembersih  gabah  ini  memiliki kapasitas  kerja  sebesar  127,07  kg gabah/jam.

## 4.2. Saran
Perlu adanya modifikasi putaran kipas listrik (rpm) untuk meningkatkan hasil pembersihan  gabah  pada  alat  pembersih gabah  ini  agar hasil  yang  diperoleh menjadi optimal.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2010.  Pedoman Umum Penanganan
Pasca  Panen  Padi.    www.scribd.com.
Tanggal 08 September 2012.
Earle, R.  L. 1969.  United Operations in Food Processing.  Pergamon Press.  USA.
Henderson,  S.  M.,  R.L.  Perry.  1976. Agricultural  Process  Engineering.  3nd edition.  The AVI Publ Co. Inc., Westport, Connecticut.
Khalid,  A.  1991.  Desain  dan  Uji  Teknis  Alat Pengukur  Kecepatan  Terminal  Biji- Bijian.  Skripsi,  Fakultas  Teknologi Pertanian, IPB, Bogor.
Mohsenin, N. N. 1986. Physical Properties of Plant and Animal Materials. 2nd edition. Gordon  and  Breach  Science  Publisers. New York.
Prasetyo,  Y.   T.   2003.    Bertanam  Padi  Gogo Tanpa  Olah  Tanah.    PT.  Penebar Swadaya.  Jakarta.
Rofarsyam.    2008.    Mesin  Pemisah  Dan Pembersih  Biji-Bijian/Butiran  Sebagai Bahan  Baku  Pakan  Burung  Olahan. Jurnal  Ilmiah  Semesta  Teknika,  Vol.  11, No. 1. Hal. 53-62.